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| 兩段式煤氣發(fā)生爐的應用比較廣泛 發(fā)表于: 2011/10/26 14:03:24 |
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| 我國是世界上煤炭儲量最多的國家之一，煤炭氣化作為潔凈煤應用技術(shù)的一種，符合我國的能源安全戰(zhàn)略，其中常壓固定床氣化技術(shù)，就其生產(chǎn)規(guī)模、投資成本、建設(shè)周期而言，符合多數(shù)冶金、化工、建材和機械等行業(yè)的用氣要求，特別是兩段式煤氣發(fā)生爐的應用比較廣泛。
兩段式煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)的煤氣，除含有CO、H2、CH4等可燃成分和N2、CO2等不可燃成分外，還含有相當部分的水和其他雜質(zhì)。煤氣在造氣和凈化過程中產(chǎn)生的水分，隨煤氣溫度的降低而以含酚廢水的形式冷凝出來，未被冷凝的水分隨煤氣燃燒而被汽化排放。煤氣含水的問題，是煤氣生產(chǎn)和應用過程中比較棘手的問題，就其生產(chǎn)而言，煤氣生產(chǎn)過程的冷凝含酚廢水一直是煤氣站的環(huán)境難題；就其應用而言，水在煤氣燃燒應用過程中，同樣是有百害而無一利，其一，水隨煤氣的燃燒而汽化，需要消耗煤氣的一部分熱量，從而降低了系統(tǒng)的熱利用率，另外，煤氣中過量的水分會影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量，例如，在利用煤氣熔鑄鋁合金時，煤氣中的水分和煤氣燃燒后生成的水分，與高溫鋁液反應生成的H2，溶解于鋁液中，致使鋁合金熔鑄產(chǎn)品出現(xiàn)縮孔等缺陷。降低煤氣含水量，需要從煤氣生產(chǎn)的各個相關(guān)環(huán)節(jié)著手，綜合分析、逐項控制。
兩段發(fā)生爐煤氣的生產(chǎn)
造氣原理：
兩段式煤氣發(fā)生爐造氣包括兩個反應過程，即以煤炭為氣化原料，以空氣和水蒸氣為氣化劑的氣化反應過程，和利用氣化煤氣的高溫顯熱對入爐煤炭進行干燥及低溫熱解的過程。
煤氣發(fā)生爐內(nèi)固態(tài)物質(zhì)行程
通過加煤機將儲煤倉中的煤分批次注入煤氣發(fā)生爐內(nèi)，加入煤氣發(fā)生爐中的煤首先進入干餾段，煤在干餾段中緩慢下移，在此經(jīng)歷干燥及低溫熱解過程。首先煤炭中的水分被干燥出來，隨著煤炭的不斷下移，溫度進一步升高，干餾出焦油和干餾煤氣。經(jīng)過干燥和熱解后呈半焦狀態(tài)的煤繼續(xù)下移，進入氣化段，在氣化段經(jīng)過氧化還原反應，形成以CO和H2為主要成分的煤氣。煤炭中的灰分及極少部分未參與反應的煤炭以灰渣形式繼續(xù)下移，由灰刀將其清出爐外。
煤氣發(fā)生爐內(nèi)氣態(tài)物質(zhì)行程：
作為氣化劑的空氣和水蒸汽自爐底鼓入爐內(nèi)，在1100－1200℃條件下，與進入氣化段的呈半焦狀態(tài)的煤發(fā)生氧化還原反應，形成以CO和H2為主要成分的煤氣。煤氣分兩部分向上運行，其中一部分通過下段煤氣夾層通道上移，最后從下段煤氣出口導出，該部分煤氣被稱為下段煤氣；而另一部分煤氣則在煤氣發(fā)生爐料層內(nèi)上行進入干餾段，通過與緩慢下移的氣化用煤直接接觸，將其熱量直接傳給氣化用煤，進行上面敘述的熱解和干燥的過程，同時產(chǎn)生一部分以烷烴類高熱值氣體為主的干餾煤氣。這部分上行煤氣及熱解過程中產(chǎn)生的干餾煤氣一起由上段煤氣出口導出，形成上段煤氣。
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